SU1176180A1

SU1176180A1 - Double-beam photometer

Info

Publication number: SU1176180A1
Application number: SU833651500A
Authority: SU
Inventors: Леопольд Германович Гросс; Владимир Федорович Куликов; Анатолий Григорьевич Васильев
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1985-08-30

Abstract

ДВУХЛУЧЕВОЙ ФОТОМЕТР, содержащий источник излучени , систему формировани измерительного и сравнительного каналов, в которой установлен модул тор с датчиком опорного сигнала , причем в сравнительном канале размещен клин установки нул , а в измерительном канале - оптический фотометрический клин, кинематически соединенньй с электромеханической системой перемещени фотометрического клина, выход которой соединен с системой регистрации, причем выходы измерительного и сравнительного каналов оптически св заны с приемником излучени к выходу которого последовательно подключены усилитель и фазочувствительный детектор, управл кнций вход которого соединен с выходом датчика опорного сигнала, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени быстродействи , в него введены формирователь импульсов выборки и схема фиксации уровн выходного сигнала фазочувствительного детектора, причем вход формиро (Л вател импульсов выборки подключен к датчику опорного сигнала, выход формировател подключен к управл ющему входу схемы фиксации уровн выходного сигнала, другой вход которой подключен к выходу фазочувствительного детектора, а выход - к входу электромеханической системы перемещени фотометрического клина и вл етс быстродействующим выходом 00 фотометра.A DOUBLE-BLUE PHOTOMETER containing a radiation source, a measuring and comparative channel formation system in which a modulator with a reference signal sensor is installed, with a zero setting wedge located in the comparative channel and an optical photometric wedge that is kinematically connected to the electromechanical system of moving the photometric wedge in the measuring channel , the output of which is connected to the registration system, with the outputs of the measuring and comparative channels being optically coupled to the radiation receiver The amplifier and phase-sensitive detector are connected in series to the output, the control of which is connected to the output of the reference sensor, characterized in that, in order to simplify the design and improve speed, a pulse shaper and a circuit for fixing the output signal level of the phase-sensitive detector are introduced, moreover, the input is shaped (L pulse of the sampling pulse is connected to the sensor of the reference signal, the output of the imaging device is connected to the control input of the level fixing circuit The second signal is connected to the output of the phase-sensitive detector, and the output is to the input of the electromechanical system for moving the photometric wedge and is the high-speed output 00 of the photometer.

Description

Изобретение относитс к измерител м оптических характеристик и пленочных материалов и может быть использовано в химико-фотографической промышленности при изготовлении ки- нофотоматериалов, The invention relates to measuring optical characteristics and film materials and can be used in the chemical and photographic industry in the manufacture of kinofotomaterials,

Цель изобретени .- упрощение конструкции и повышение быстродействи .The purpose of the invention. The simplification of the design and increase speed.

На чертеже представлена функциональна схема.The drawing shows a functional diagram.

Устройство содержит источник излучени 1, поток излучени которого раздел етс системой формировани измерительного и сравнительного каналов на измерительный канал состо щий из последовательно установленных линз 2,- светофильтра 3, вырезающего необходимую дл измерени область спектра, контролируемого образца 4, фотометрического клина 5, первого входного окна световода-смесител 6, и сравнительный канал, состо щий из последовательно установленных светофильтра 7, аналогично светофильтру 3, световода 8, огибающего контролируемый обра зец , клина установки нул 9, второго окна световода-смесител 6, выходное окно которого расположено I против приемника излучени 10, подключенного к усилителю 11, выход которого подключен к входу фазочувствительного детектора 12, выход которого подключен к входусхемы фиксации 13 уровн выходного сигнала , другой вход которой подключен к выходу формировател импульсов выборки 14, управл ющий вход которого и управл ющий вход фазочувствительного детектора подключены к датчику опорного сигнала 15, расположенного в не.посредственной близости к выходному окну световода 8, выход схемы фиксации 13 подключен к элемтромеханической системе 16 перемещени фотометрического клина, св занной с системой регистрации 17, и вл етс быстродействунндим выходом фотометра. Источник излучени 1 установлен в центре модул тора 18, который вьшолнен в виде цилиндра с прорез ми, равномерно расположенными по окружности.The device contains a radiation source 1, the radiation flux of which is divided by a system for forming measuring and comparative channels into a measuring channel consisting of successively installed lenses 2, a light filter 3 cutting out the spectral region necessary for measuring, the sample 4, the photometric wedge 5, the first input window the light guide-mixer 6, and a comparative channel consisting of successively installed light filter 7, similarly to light filter 3, light guide 8, which bends around a controlled image zts, wedge installation zero 9, the second window of the optical fiber-mixer 6, the output window of which is located I against the radiation receiver 10 connected to the amplifier 11, the output of which is connected to the input of the phase-sensitive detector 12, the output of which is connected to the input of the output level fixing circuit 13, another the input of which is connected to the output of the sampling pulse generator 14, the control input of which and the control input of the phase-sensitive detector are connected to the sensor of the reference signal 15 located in direct proximity fiber exit port 8, the output latch circuit 13 connected to the system 16 elemtromehanicheskoy movement photometric wedge associated with the registration system 17, and is output bystrodeystvunndim photometer. The radiation source 1 is installed in the center of the modulator 18, which is made in the form of a cylinder with slots evenly spaced around the circumference.

Фотометр работает следующим образом .The photometer works as follows.

Излучение от источника 1 с помощью модул тора 18 поочередно направл етс в измерительный и сравнительньй каналы. В измерительном канале излучение проходит через линзы 2, светофильтр 3, контролируемый 5 материал 4, фотометрический клин 5, световод-смеситель 6 и направл етс на приемник излучени 10. В канале сравнени излучение проходит через светофильтр 7, световод 8, клинRadiation from source 1 by means of the modulator 18 is alternately directed to the measuring and comparative channels. In the measuring channel, the radiation passes through the lenses 2, the light filter 3, material 5 controlled by 5, the photometric wedge 5, the light guide-mixer 6 and is directed to the radiation receiver 10. In the comparison channel, the radiation passes through the light filter 7, the light guide 8, the wedge

o установки нул 9, световод-смеситель 6 и направл етс на тот же приемник излучени 10. В отсутствие контролируемого материала с помощью клина гстановки нул 9 добиваютс равен5 тва лучистых потоков измерительноjo сравнительного каналов, при этом фотометрический клин полностью введен в измерительный канал. При контроле оптических свойств листовых материалов при их производстве, например кинофотопленок, в измерительном зазоре фотометра перемещаетс материал, оптические свойства которого неоднородны по площади, вo setting zero 9, the light tube-mixer 6 is directed to the same radiation receiver 10. In the absence of the material being monitored, the zero wedge 9 is equal to 5 twa radiant fluxes of the measurement channel of the comparative channel, with the photometric wedge fully inserted into the measurement channel. When monitoring the optical properties of sheet materials during their production, for example, film films, a material whose optical properties are heterogeneous in area, moves in the measuring gap of the photometer.

5 том числе в направлении перемещени , и на приемнике излучени 10 возникает сигнал с частотой коммутации лучистьк потоков, который состоит из посто нной составл ющей, соответствующей номинальной величине пропускани контролируемого материала, и переменной составл ющей, вид и частота первой гармоники которой обусловлены взаимным расположением неоднородностей на материале и скоростью его перемещени в измерительном зазоре. Кроме того на сигнале присутствуют выбросы, возникающие в момент коммутации лучистых потоков5 including in the direction of travel, and at the radiation receiver 10, a signal is generated with the switching frequency of the radiant fluxes, which consists of a constant component corresponding to the nominal transmission value of the monitored material and the variable component whose type and frequency of the first harmonic are due to the mutual arrangement of inhomogeneities on the material and the speed of its movement in the measuring gap. In addition, there are emissions on the signal arising at the time of switching of radiant fluxes.

измерительного и сравнительного каналов и объ сн ющиес различием в площад х сечени лучистых потоков и их конечными размерами, различным распределением энергии излуче . ни по площади сечени измерительного и сравнительного каналов, а также неточностью изготовлени оптико-механических узлов, например модул тора . В р де случаев амплитуда выбросов может значительно превьшатьmeasuring and comparative channels and explained by the difference in the areas of the cross sections of radiant fluxes and their finite sizes, different radiation energy distribution. neither by the cross sectional area of the measuring and comparative channels, nor by the inaccuracy of the manufacture of optical-mechanical units, for example, a modulator. In a number of cases, the emission amplitude can significantly exceed

полезный сигнал.useful signal.

С целью устранени вли ни выбросов без усложнени конструкции и уменьшени посто нной времени в фотометре предусмотрен формирователь импульсов выборки, на вход которого .подаютс импульсы с датчика опорного сигнала 15, ас его выхода на управ3In order to eliminate the effects of outliers without complicating the design and reducing the time constant, a sampling pulse shaper is provided in the photometer, at the input of which are pulses from the sensor of the reference signal 15, as its output to the control

л ющий вход схемы фиксации уровн выходного сигнала 13 поступают импульсы выборки, длительность которых намного меньше периода коммутации. Передним фронтом импульсов выборки производитс сброс ранее запомненного в схеме фиксации уровн выходного сигнала фазочувствительного детектора , а задним фронтом - запоминание его текущего значени на врем до поступлени на управл ющий вход схемы фиксации следующего импульса. При этом на выходе схемы фиксации присутствует сигнал, повтор ющий по форме сигнал с фазочувствительного детектора, но свободный от выбросов Этот сигнал поступает на злектромеханическую систему 16, котора перемещает фотометрический клин до тех пор, пока посто нна составл юща не скомпенсируетс . При этом регистратор 17 отмечает среднюю величину пропускани контролируемого материала, а на выходе схемы фиксации присутствует ступенчатый сигнал , форма которого описывает изменени пропускани контролируемого материала, которые не успевает скомпенсировать электромеханическа система 16.The main input of the output level fixation circuit 13 receives sampling pulses, the duration of which is much shorter than the switching period. The leading edge of the sampling pulses resets the level of the output signal of the phase-sensitive detector previously stored in the latching circuit, and the falling edge memorizes its current value for the time before the next pulse arrives at the control input of the latching circuit. In this case, the output of the fixation circuit is a signal that repeats the shape of the signal from the phase-sensitive detector, but is free from outliers. This signal goes to the electromechanical system 16, which moves the photometric wedge until the constant component is compensated. In this case, the recorder 17 marks the average transmission value of the monitored material, and at the output of the fixation circuit there is a stepped signal, the shape of which describes changes in the transmission of the monitored material that the electromechanical system 16 does not have to compensate for.

В результате использовани формировател импульсов выборки и схемы фиксации уровн выходного сигнала значительно упрощаетс конструкци фотометра за счет снижени требований к точности механических узлов, оптических элементов и к необходимости точной юстировки оптико-механической схемы, а также обеспечива761804As a result of using the sampling pulse generator and the output signal level locking scheme, the photometer design is simplified by reducing the accuracy requirements of the mechanical assemblies, optical elements and the need for precise adjustment of the optical-mechanical circuit, as well as providing 761804

етс существенно меньша инерционность фотометра, поскольку не требуетс дополнительной фильтрации выходного сигнала. В целом фотометр 5 позвол ет с помощью обычной электромеханической системы и св занной с ней регистрирующей системы фиксировать среднее значение, пропускани контролируемого материала, а с выхода схемы фиксации с помощью, например , быстродействующего самописца регистрировать быстрые изменени пропускани относительно его среднего значени .The inertia of the photometer is significantly lower, since no additional filtering of the output signal is required. In general, the photometer 5 makes it possible to record the average value of the material being monitored using a conventional electromechanical system and the recording system associated with it, and to record fast changes of the transmission relative to its average value from the fixation circuit output using, for example, a high-speed recorder.

5 При использовании фотометра дл контрол качества кинофотопленок при нанесении и формировании светочувствительных фотослоев он позвол ет контролировать не только среднее 5 When using a photometer to control the quality of film films when applying and forming photosensitive photo layers, it allows you to control not only the average

0 значение наноса фотоэмульсии по всей длине и ширине движущейс ленты материала , но и за счет использовани быстродействующего выхода регистрировать изменени наноса фотоэмульсии в широком диапазоне частот,0 the value of the photoemulsion nanosuction along the entire length and width of the moving material strip, but also by using the high-speed output to record the changes in the photoemulsion of the film in a wide frequency range,

вплоть до частоты коммутации лучистых потоков, вызванные неравномерностью движени фотоподложки, неравномерностью подачи фотоэмульсии,up to the switching frequency of radiant fluxes caused by uneven motion of the photo substrate, uneven feed of the photoemulsion,

0 колебани ми вакуума в поливном устройстве и другими мешающими факторами . Это позвол ет оперативно в процессе изготовлени J, а не путем ла- бораторного анализа готовой продукции , обнаружить и устранить метающие нормальному процессу факторы, что приводит к повышению качества продукции и снижению внутризаводского брака.0 fluctuations in vacuum in the irrigation device and other interfering factors. This makes it possible, promptly, in the process of manufacturing J, and not by laboratory analysis of the finished product, to detect and eliminate the factors hurling the normal process, which leads to an increase in the quality of products and a decrease in internal scrap.

%/Л э% / L e

Claims

A TWO-BEAM PHOTOMETER containing a radiation source, a system for forming the measuring and comparative channels, in which a modulator with a reference signal sensor is installed, and a zero-setting wedge is placed in the comparative channel, and an optical photometric wedge kinematically connected to the electromechanical movement system photometrically wedge, the output of which is connected to the registration system, the outputs of the measuring and comparative channels being optically connected to the radiation receiver to the output of which is connected in series with an amplifier and a phase-sensitive detector, the control input of which is connected to the output of the reference signal sensor, characterized in that, in order to simplify the design and increase speed, a pulse shaper and a circuit for fixing the level of the output signal of the phase-sensitive detector are introduced into it, and the input of the shaper sampling pulses is connected to the reference signal sensor, the output of the driver is connected to the control input of the output level fixing circuit, another whose input is connected to the output of phase-sensitive detector, and an output - to the input of the electromechanical movement of the wedge and the photometric output is fast photometer.